Open vSwitch简述

一、基础术语

1、Packet （数据包）：网络转发的最小数据单元，每个包都来自某个端口，最终会被发往一个或多个目标端口，转发数据包的过程就是网络的唯一功能。

2、Bridge （网桥）：Open vSwitch中的网桥对应物理交换机，其功能是根据一定流规则，把从端口收到的数据包转发到另一个或多个端口。

3、Port （端口）：端口是收发数据包的单元。在Open vSwitch中，每个端口都属于一个特定的网桥，端口收到的数据包会经过流规则的处理，发往其他端口；也会把其他端口来的数据包发送出去。Open vSwitch支持的端口有以下几种：

1）Normal Port：用户可以把操作系统中的网卡绑定到Open vSwitch上，Open vSwitch会生成一个普通端口处理这块网卡进出的数据包。

2）Internal Port：当设置端口类型为internal，Open vSwitch会创建一快虚拟网卡，此端口收到的所有数据包都会交给这块网卡，网卡发出的包会通过这个端口交给Open vSwitch。当Open vSwitch创建一个新网桥时，默认会创建一个与网桥同名的Internal Port。

3）Patch Port：当机器中有多个Open vSwitch网桥时，可以使用Patch Port把两个网桥连起来。Patch Port总是成对出现，分别连接在两个网桥上，在两个网桥之间交换数据。Patch Port是机房术语，特指用于切换网线连接的接线卡。此卡上面网口成对出现，当需要把两台设备连接起来时，只需要把两台设备接入同一对网口即可。

4）Tunnel Port： 隧道端口是一种虚拟端口，支持使用gre或vxlan等隧道技术与位于网络上其他位置的远程端口通讯。

4、Interface （iface/接口）：接口是Open vSwitch与外部交换数据包的组件。一个接口就是操作系统的一块网卡，这块网卡可能是Open vSwitch生成的虚拟网卡，也可能是物理网卡挂载在Open vSwitch上，也可能是操作系统的虚拟网卡（TUN/TAP）挂载在Open vSwitch上。

5、Flow （流）：定义了端口之间数据包的交换规则。每条流分为匹配和动作两部分，匹配部分选择哪些数据包需要可以通过这条流处理，动作决定这些匹配到的数据包如何转发。流描述了一个网桥上，端口到端口的转发规则。

6、Datapath：由于流可能非常复杂，对每个进来的数据包都去尝试匹配所有流，效率会非常低，所以有了datapath这个东西。Datapath是流的一个缓存，会把流 的执行结果保存起来，当下次遇到匹配到同一条流的数据包，直接通过datapath处理。考虑到转发效率，datapath完全是在内核态实现的，并且默 认的超时时间非常短，大概只有3秒左右。

二、数据包的数据流程图：

收到数据包后，会交给datapath内核模块处理，当匹配到对应的datapath会直接输出，如果没有匹配到，会交给用户态的ovs- vswitchd查询flow，用户态处理后，会把处理完的数据包输出到正确的端口，并且设置新的datapath规则，后续数据包可以通过新的 datapath规则实现快速转发。